基于UWB技术的自主跟随机器人设计
| 摘要 | 第4-5页 |
| abstract | 第5页 |
| 第一章 绪论 | 第9-15页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第9-10页 |
| 1.2 UWB技术发展现状 | 第10页 |
| 1.3 移动机器人国内外研究现状 | 第10-13页 |
| 1.3.1 国外移动机器人发展状况 | 第10-11页 |
| 1.3.2 国内移动机器人发展现状 | 第11-13页 |
| 1.4 本文主要内容 | 第13-15页 |
| 第二章 自主跟随机器人系统总体方案设计 | 第15-24页 |
| 2.1 需求分析 | 第15页 |
| 2.2 系统总体方案设计 | 第15-16页 |
| 2.3 系统硬件平台搭建 | 第16-23页 |
| 2.3.1 机器人机械结构选择 | 第16-17页 |
| 2.3.2 硬件平台主要器件选型 | 第17-21页 |
| 2.3.3 硬件平台的搭建 | 第21-23页 |
| 2.4 系统软件开发平台 | 第23页 |
| 2.5 本章小结 | 第23-24页 |
| 第三章 自主跟随机器人系统理论基础 | 第24-33页 |
| 3.1 UWB技术 | 第24页 |
| 3.2 UWB信号飞行时间测量 | 第24-25页 |
| 3.3 UWB定位方法 | 第25-28页 |
| 3.4 目标跟随原理 | 第28-32页 |
| 3.4.1 移动机器人运动学模型 | 第28-29页 |
| 3.4.2 移动机器人控制系统模型 | 第29-30页 |
| 3.4.3 移动机器人跟随模型 | 第30-32页 |
| 3.5 本章小结 | 第32-33页 |
| 第四章 自主跟随机器人系统硬件电路设计 | 第33-47页 |
| 4.1 硬件电路整体设计方案 | 第33-34页 |
| 4.2 主控板电路设计 | 第34-42页 |
| 4.2.1 STM32最小系统 | 第35-38页 |
| 4.2.2 稳压电路 | 第38-39页 |
| 4.2.3 驱动隔离接口电路 | 第39-41页 |
| 4.2.4 超声波接口电路 | 第41页 |
| 4.2.5 UWB接口电路 | 第41-42页 |
| 4.2.6 OLED接口 | 第42页 |
| 4.2.7 LED及按键 | 第42页 |
| 4.3 BLDC双电机驱动板电路设计 | 第42-46页 |
| 4.3.1 主控制器电路设计 | 第43-44页 |
| 4.3.2 稳压电路设计 | 第44-45页 |
| 4.3.3 功率驱动模块电路设计 | 第45-46页 |
| 4.3.4 电流采样电路 | 第46页 |
| 4.4 本章小结 | 第46-47页 |
| 第五章 自主跟随机器人系统软件设计 | 第47-64页 |
| 5.1 软件结构和整体方案设计 | 第47-48页 |
| 5.1.1 软件结构 | 第47-48页 |
| 5.1.2 整体方案设计 | 第48页 |
| 5.2 BSP软件设计 | 第48-53页 |
| 5.2.1 UWB串口数据读取 | 第48-50页 |
| 5.2.2 超声波驱动 | 第50-51页 |
| 5.2.3 电机驱动 | 第51页 |
| 5.2.4 OLED驱动 | 第51-52页 |
| 5.2.5 LED及按键驱动 | 第52-53页 |
| 5.3 应用层软件设计 | 第53-63页 |
| 5.3.1 解算目标坐标 | 第53-60页 |
| 5.3.2 电机控制 | 第60-61页 |
| 5.3.3 目标跟随 | 第61-63页 |
| 5.4 本章小结 | 第63-64页 |
| 第六章 自主跟随机器人系统测试及分析 | 第64-70页 |
| 6.1 UWB定位模块标定 | 第64-66页 |
| 6.2 测试环境搭建 | 第66-67页 |
| 6.3 定位测试结果及分析 | 第67页 |
| 6.4 跟随测试结果及分析 | 第67-69页 |
| 6.5 本章小结 | 第69-70页 |
| 结论 | 第70-72页 |
| 研究工作总结 | 第70-71页 |
| 工作展望 | 第71-72页 |
| 参考文献 | 第72-74页 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 | 第74-75页 |
| 致谢 | 第75页 |
